2. Проводник длиной 15 см подвешен горизонтально на двух невесомых нитях в магнитном поле индукцией 60 мТл, причём линии индукции направлены вверх перпендикулярно проводнику. а) По проводнику пропустили ток. Сила тока 2 А. С какой силой магнитное поле действует на проводник? На рисунке укажите направление этой силы. б) На какой угол от вертикали отклонятся нити, на которых висит проводник? Масса проводника 10 г. в) Чему равна сила натяжения каждой нити?

а) Дано: длина проводника \(l=0.15\) м, магнитная индукция \(B=0.060\) Тл, сила тока \(I=2\) А. Проводник перпендикулярен линиям магнитной индукции, поэтому \(F=BIl\).

Подставим значения: \(F=0.060\cdot2\cdot0.15=0.018\) Н.

По правилу левой руки сила перпендикулярна и току, и магнитному полю. На схематическом рисунке направление тока и поля показано по условию; ⊙ означает направление силы к наблюдателю.

б) Дано: масса \(m=0.010\) кг. В равновесии горизонтальная составляющая натяжения уравновешивает магнитную силу, а вертикальная — тяжесть. Поэтому \(\tan\alpha=F/(mg)\).

При \(g=9.8\) м/с²: \(\tan\alpha=0.018/(0.010\cdot9.8)\approx0.184\), откуда \(\alpha\approx10.4^\circ\).

в) Для вертикального равновесия \(2T\cos\alpha=mg\). Следовательно, \(T=mg/(2\cos\alpha)\approx0.010\cdot9.8/(2\cos10.4^\circ)\approx0.050\) Н.

Ответ: а) 0,018 Н; б) примерно 10,4°; в) примерно 0,050 Н — натяжение каждой нити.